Pulse-driven accelerometer arrangement

G - Physics – 01 – P

Patent

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Details

73/42

G01P 15/125 (2006.01) G01P 15/13 (2006.01)

Patent

CA 2010987

An accelerometer arrangement includes an acceleration sensor that includes two capacitor plates having respective parallel mutually facing major surfaces which bound a sensing gap therebetween. A plate-shaped electrically chargeable proof mass is resiliently mounted in the gap in parallelism with the major surfaces for displacement in response to the action of acceleration forces thereon out of a substantially central rest position toward one or the other of the major surfaces depending on the direction of the acceleration forces. An electrical potential difference is established between the capacitor plates to generate respective electrostatic fields between the capacitor plates and the proof mass which cause a proof mass electrical potential variation having a magnitude and sense depending on the extent and direction of the displacement of the proof mass out of its rest position. The variation is evaluated and an a pulse train that is proportionate to the variation is generated and supplied to the proof mass to establish thereat a voltage sufficient for electrostatic forces caused thereby between the proof mass and the capacitor plates to return the proof mass to the rest position thereof against the action of the acceleration forces on the proof mass.

L'invention concerne un agencement d'accéléromètre comprenant un capteur d'accélération incluant deux plaques de condensateur dont les surfaces principales sont parallèles, se font mutuellement face et délimitent un entrefer de détection entre elles. Une masse étalon en forme de plaque pouvant être chargée électriquement est montée de manière résiliente dans l'entrefer, en parallèle avec les surfaces principales, et elle peut se déplacer sous l'action des forces d'accélération qui y sont appliquées, d'une position centrale de repos vers l'une ou l'autre des surfaces principales, selon la direction des forces d'accélération. Une différence de potentiel électrique est établie entre les plaques de condensateur de manière à générer des champs électrostatiques respectifs entre les plaques de condensateur et la masse étalon, ce qui cause à celle-ci une variation de potentiel électrique dont la magnitude et le sens dépendent de l'ampleur et de la direction du déplacement de la masse par rapport à sa position de repos. La variation est évaluée, et un train d'impulsions, proportionnel à la variation, est généré et transmis à la masse étalon de manière à y établir une tension suffisante pour que les forces électrostatiques ainsi causées entre la masse et les plaques de condensateur ramènent la masse à sa position de repos malgré l'action des forces d'accélération sur la masse.

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